STUDI EKSPERIMENTAL KINERJA BETON BERONGGA UNTUK MENGURANGI DAMPAK LIMPASAN AIR HUJAN Nama : Gian Petramuya NRP : 0521020 Pembimbing : CINDRAWATY L., ST., M.Sc.(Eng) Pembimbing Pendamping : ROBBY YUSSAC TALLAR, ST., MT. FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG
ABSTRAK Konsep pengembangan dampak rendah (Low Impact Development) merupakan salah satu alternatif dalam pengembangan lahan. Konsep ini ditawarkan untuk mengganti konsep konvensional yang lebih menitikberatkan pada pemikiran bagaimana mengalirkan limpasan air hujan secepat mungkin langsung ke saluran-saluran tanpa memperhatikan nilai-nilai ekologi lingkungan yang berada di wilayah tersebut. Salah satu komponen dari konsep ini adalah dengan menerapkan beton berongga. Beton berongga memiliki celah atau pori yang relatif besar dan tersebar secara merata sehingga air dapat lewat atau mengalir melalui pori-pori tersebut dan akhirnya masuk ke dalam tanah, sehingga beton berongga dapat menjadi salah satu cara untuk mengurangi limpasan air hujan. Tujuan dari penelitian ini adalah pada beton berongga untuk mendapatkan komposisi yang tepat dalam pembuatan beton berongga, mengetahui kuat tekan, dan kinerja beton berongga untuk mengurangi limpasan air hujan. Ruang lingkup penelitian ini antara lain agregat yang digunakan hanya berukuran 0,9-0,95 cm dan 1,5-2,5 cm, jenis semen yang dipakai adalah semen Portland, jenis pengujian yang dilakukan adalah pengujian porositas, flowrate dan kuat tekan pada kubus berukuran 15 cm x 15 cm x 15 cm dengan umur 7, 14, dan 28 hari. Pada penelitian ini, perencanaan campuran beton berongga dibagi menjadi dua, yaitu campuran beton berongga berdasarkan perbandingan berat yang mengacu pada ACI-522 dan campuran beton berongga berdasarkan perbandingan volume. Penelitian ini dilakukan tiga jenis pengujian, yaitu pengujian porositas, flowrate, dan kuat tekan yang dilakukan pada umur 7, 14, dan 28 hari. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan di Laboratorium Konstruksi, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kristen Maranatha, Bandung dapat disimpulkan bahwa porositas dan flowrate yang dihasilkan cukup baik karena sesuai dengan ACI-522, sehingga dalam penerapannya beton berongga tersebut dapat mengurangi limpasan air hujan. Kuat tekan yang dihasilkan untuk masingmasing campuran berkisar antara 4-9 MPa.
DAFTAR ISI Halaman SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR………………………………
i
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR…………………..
ii
ABSTRAK………………………………………………………………….
iii
PRAKATA…………………………………………………………………
iv
DAFTAR ISI……………………………………………………………….
vi
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN………………………………….. ix DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………..
xi
DAFTAR TABEL……………………………………………………….....
xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Permasalahan....................................................
1
1.2
Tujuan Penelitian.......................................................................
3
1.3
Ruang Lingkup Pembahasan………………………………….
3
1.4
Metodologi Penelitian…………………………………………
3
1.5
Sistematika Pembahasan………………………………………
4
BAB 2 STUDI PUSTAKA 2.1
Beton Berongga.........................................................................
6
2.2
Bahan Penyusun Beton Berongga……………………………
8
2.2.1 Semen……………………………………………
8
2.2.2 Agregat Kasar........................................................
9
2.2.3 Air..........................................................................
10
Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga..................
10
2.3
BAB 3 PERSIAPAN DAN PELAKSANAAN PENELITIAN 3.1
3.2
Pemeriksaan Agregat Kasar....................................................
12
3.1.1 Kadar Air Agregat Kasar......................................
13
3.1.2 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar…….
14
3.1.3 Kekerasan Agregat Kasar………………………
17
3.1.4 Analisa Ayak Agregat Kasar…………………...
18
3.1.5 Pemeriksaan Berat Isi…………………………..
19
Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga…………
20
3.2.1
Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat……………....
3.2.2
21
Perencanaan Proporsi Campuran Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Volume……………
22
3.3
Pemeriksaan Porositas pada Beton Berongga……………...
22
3.4
Pemeriksaan Flowrate pada Beton Berongga.......................
24
3.5
Pemeriksaan Kuat Tekan pada Beton Berongga...................
26
BAB 4 ANALISIS HASIL PENELITIAN 4.1
Analisis Hasil Pemeriksaan Porositas………………………
32
4.2
Analisis Hasil Pemeriksaan Flowrate……………………….
35
4.3
Pengaruh Porositas dan Flowrate pada Beton Berongga…….
36
4.4
Analisis Regresi untuk Pengolahan Data Penelitian Kuat Tekan Beton Berongga............................................................
38
4.4.1 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran B1................................
40
4.4.2 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran B2...............................
41
4.4.3 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran B3................................... 43
4.4.4 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran ΰ1.................................... 44 4.4.4 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran ΰ2.................................... 45 4.4.5 Analisis Regresi Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga Campuran ΰ3...................................
47
4.5
Perhitungan Kuat Tekan Karakteristik..................................
48
4.6
Pengaruh Kuat Tekan Beton Berongga terhadap Porositas dan Flowrate........................................................................... 53
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan...............................................................................
5.2
Saran.......................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA................................................................................... LAMPIRAN
`
.
56
59
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
V1
= Volume beton berongga
V2
= Volume beton tanpa rongga / volume cetakan dari beton berongga
V3
= Volume rongga dari beton berongga
Q
= Debit air yang melewati beton berongga
A
= Luas alas dari penampang beton berongga
v
= Kecepatan aliran air atau flowrate yang melewati beton berongga
f’cr
= Kuat tekan beton rata-rata
f’c
= Kuat tekan karakteristik
P
= Gaya tekan maksimum yang dapat ditahan beton sebelum runtuh
s
= Deviasi standar
R-square = Koefisien determinasi B1
= Campuran beton berongga menggunakan agregat ukuran 0,9-0,95 cm dan 1,5-2,5 cm
B2
= Campuran beton berongga menggunakan agregat ukuran 1,5-2,5 cm
B3
= Campuran beton berongga menggunakan agregat ukuran 0,9-0,95 cm
ΰ1
= Campuran beton berongga menggunakan perbandingan volume agregat kasar : volume semen = 1 : 2
ΰ2
= Campuran beton berongga menggunakan perbandingan volume agregat kasar : volume semen = 1 : 3
ΰ3
= Campuran beton berongga menggunakan perbandingan volume agregat kasar : volume semen = 1 : 4
Daftar Singkatan ACI
= American Concrete Institute
ASTM
= American Society for Testing and Material
LID
= Low Impact Development
SSD
= Saturated Surface Dry
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1
Bagan Metodologi Penelitian……………………………....... .
4
Gambar 2.1
Permukaan pada Beton Berongga……………………………..
7
Gambar 3.1
Daerah Gradasi Agregat Kasar………………………………..
19
Gambar 4.1
Hubungan Porositas dan Flowrate pada Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat............................................... 37
Gambar 4.2
Hubungan Porositas dan Flowrate pada Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Volume............................................ 38
Gambar 4.3
Hasil Plot Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B1 Memakai Persamaan Garis Power....................... 40
Gambar 4.4
Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B2 Memakai Persamaan Garis Polinomial................. 42
Gambar 4.5
Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B3 Memakai Persamaan Garis Polinomial................ 43
Gambar 4.6
Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ1 Memakai Persamaan Garis Polinomial................. 44
Gambar 4.7
Hasil Pemeriksaan KuatTekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ2 Memakai Persamaan Garis Power.......................... 46
Gambar 4.8
Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ3 Memakai Persamaan Garis Power......................... 47
Gambar 4.9
Kuat Tekan Karakteristik Beton Berongga terhadap Jenis Campuran Berdasarkan Perbandingan Berat…………………. 52
Gambar 4.10 Kuat Tekan Karakteristik Beton Berongga terhadap Jenis Campuran Berdasarkan Perbandingan Volume……………….
53
Gambar 4.11 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Porositas Berdasarkan Perbandingan Berat dan Volume……………….. 54 Gambar 4.12 Hubungan Kuat Tekan Karakteristik dengan Flowrate Berdasarkan Perbandingan Berat dan Volume.. ................…... 54
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1
Proporsi Campuran Beton Berongga.............................................. 11
Tabel 3.1
Hasil Ayak Agregat Kasar ............................................................. 19
Tabel 3.2
Proporsi Campuran Beton Berongga untuk 1 Sampel Berdasarkan Perbandingan Berat......................................................21
Tabel 3.3
Proporsi Campuran Beton Berongga untuk 1 Sampel Berdasarkan Perbandingan Volume..................................................22
Tabel 3.4
Hasil Pemeriksaan Porositas Beton Berongga terhadap Perbandingan Berat.............……………………..............................24
Tabel 3.5
Hasil Pemeriksaan Porositas Beton Berongga terhadap Perbandingan Volume......................................................................24
Tabel 3.6
Hasil Pemeriksaan Flowrate Beton Berongga terhadap Perbandingan Berat...........................................................................26
Tabel 3.7
Hasil Pemeriksaan Flowrate Beton Berongga terhadap Perbandingan Volume.......................................................................26
Tabel 3.8
Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran B1....................................................................................28
Tabel 3.9
Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran B2....................................................................................29
Tabel 3.10 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran B3....................................................................................29 Tabel 3.11 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran ΰ1.................................................................................... 30 Tabel 3.12 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran ΰ2.................................................................................... 30 Tabel 3.13 Data Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga dari Campuran ΰ3.................................................................................... 31 Tabel 4.1
Porositas Rata-Rata Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat..................................................................................................33
Tabel 4.2
Porositas Rata-Rata Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Volume..............................................................................................34
Tabel 4.3
Flowrate Rata-Rata Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Berat.......................................................................... 35
Tabel 4.4
Flowrate Rata-Rata Beton Berongga Berdasarkan Perbandingan Volume...................................................................... 36
Tabel 4.5
Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B1...........................41
Tabel 4.6
Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B2...........................42
Tabel 4.7
Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran B3...........................43
Tabel 4.8
Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ1...........................45
Tabel 4.9
Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ2............................46
Tabel 4.10 Hasil Regresi Dalam Lima Persamaan Trendline Pemeriksaan Kuat Tekan Beton Berongga untuk Campuran ΰ3............................47 Tabel 4.11 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran B1.............................. ..49 Tabel 4.12 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran B2.............................. ..49 Tabel 4.13 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran B3.............................. ..50 Tabel 4.14 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran ΰ1 .............................. ..50 Tabel 4.15 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran ΰ2................................. 51 Tabel 4.16 Kuat Tekan Karakteristik untuk Campuran ΰ3 .............................. ..51
